stm32f0R8t6學(xué)習(xí)串轉(zhuǎn)并口74HC595實(shí)驗(yàn)

ID:111475 · 發(fā)表于 2016-3-30 19:56

      因?yàn)槠鞑亩挤旁趯W(xué)校，所以就沒法做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，不過，這是我曾經(jīng)做過的實(shí)驗(yàn)。
            本次主要兩種串轉(zhuǎn)并的器件（74hc164,74hc595）實(shí)驗(yàn)io拓展的功能，可能網(wǎng)上也有歷程，不過這是我自己編寫，所以記憶猶深。
            在學(xué)習(xí)數(shù)電的過程中有學(xué)習(xí)這兩種器件，但我不知道為什么我買來的開發(fā)板都沒有用這個(gè)器件，所以很納悶，就在百度在搜了下74hc595的資料。

      74HC595是硅結(jié)構(gòu)的CMOS器件，兼容低電壓TTL電路，遵守JEDEC NO.7A標(biāo)準(zhǔn)。
                     74HC595具有8位移位寄存器和一個(gè)存儲器，三態(tài)輸出功能。移位寄存器和存儲器有相互獨(dú)立的時(shí)鐘。
                     數(shù)據(jù)在SH_cp（移位寄存器時(shí)鐘輸入）的上升沿輸入到移位寄存器中，在ST_cp（存儲器時(shí)鐘輸入）的上升沿輸入到存儲寄存器中去。如果兩個(gè)時(shí)鐘連在一起，則移位寄存器總是比存儲寄存器早一個(gè)脈沖。
                     移位寄存器有一個(gè)串行移位輸入（Ds），和一個(gè)串行輸出（Q7’）,和一個(gè)異步的低電平復(fù)位，存儲寄存器有一個(gè)并行8位的，具備三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能OE時(shí)（為低電平），存儲寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。
                     8位串行輸入/輸出或者并行輸出移位寄存器，具有高阻關(guān)斷狀態(tài)。三態(tài)。
                     將串行輸入的8位數(shù)字，轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿休敵龅?位數(shù)字，例如控制一個(gè)8位數(shù)碼管，將不會有閃爍。

      中文名74HC595類別存儲器功能數(shù)據(jù)存儲結(jié) 構(gòu)硅結(jié)構(gòu)的CMOS器件

      特點(diǎn)    8位串行輸入 /8位串行或并行輸出存儲狀態(tài)寄存器，三種狀態(tài)
      輸出寄存器（三態(tài)輸出：就是具有高電平、低電平和高阻抗三種輸出狀態(tài)的門電路。）可以直接清除 100MHz的移位頻率

      輸出能力       并行輸出，總線驅(qū)動；串行輸入；標(biāo)準(zhǔn)中等規(guī)模集成電路
      595移位寄存器有一個(gè)串行移位輸入（Ds），和一個(gè)串行輸出（Q7’）,和一個(gè)異步的低電平復(fù)位，存儲寄存器有一個(gè)并行8位的，具備三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能OE時(shí)（為低電平），存儲寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。
      參考數(shù)據(jù)
      Cpd決定動態(tài)的能耗，
      Pd=Cpd×VCC×f1+∑(CL×VCC^2×f0)
      F1=輸入頻率，CL=輸出電容 f0=輸出頻率（MHz） Vcc=電源電壓

      引腳說明

74HC595

符號	引腳	描述
Q0--Q7	第15腳，第1-7腳	8位并行數(shù)據(jù)輸出，
GND	第8腳	地
Q7’	第9腳	串行數(shù)據(jù)輸出
MR	第10腳	主復(fù)位（低電平）
SHCP	第11腳	移位寄存器時(shí)鐘輸入
STCP	第12腳	存儲寄存器時(shí)鐘輸入
OE	第13腳	輸出有效（低電平）
DS	第14腳	串行數(shù)據(jù)輸入
VCC	第16腳	電源

      使用方法    74595的數(shù)據(jù)端：
      Q0--Q7: 八位并行輸出端，可以直接控制數(shù)碼管的8個(gè)段。
      Q7': 級聯(lián)輸出端。將它接下一個(gè)595的SI端。
      DS: 串行數(shù)據(jù)輸入端。
      74595的控制端說明：
      /MR(10腳): 低電平時(shí)將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零。通常我將它接Vcc。
      SH_CP(11腳)：上升沿時(shí)數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位。Q1->Q2-->Q3-->...-->Q7;下降沿移位寄存器數(shù)據(jù)不變。(脈沖寬度：5V時(shí)，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級)
      ST_CP(12腳)：上升沿時(shí)移位寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲寄存器，下降沿時(shí)存儲寄存器數(shù)據(jù)不變。通常我將ST_CP置為低點(diǎn)平，當(dāng)移位結(jié)束后，在ST_CP端產(chǎn)生一個(gè)正脈沖(5V時(shí)，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級)，更新顯示數(shù)據(jù)。
      /OE(13腳): 高電平時(shí)禁止輸出(高阻態(tài))。如果單片機(jī)的引腳不緊張，用一個(gè)引腳控制它，可以方便地產(chǎn)生閃爍和熄滅效果。比通過數(shù)據(jù)端移位控制要省時(shí)省力。
      注1)74164和74595功能相仿，都是8位串行輸入轉(zhuǎn)并行輸出移位寄存器。74164的驅(qū)動電流(25mA)比74595(35mA)的要小,14腳封裝，體積也小一些。
      2)74595的主要優(yōu)點(diǎn)是具有數(shù)據(jù)存儲寄存器，在移位的過程中，輸出端的數(shù)據(jù)可以保持不變。這在串行速度慢的場合很有用處，數(shù)碼管沒有閃爍感。
      3)595是串入并出帶有鎖存功能移位寄存器，它的使用方法很簡單，在正常使用時(shí)ST_CP為低電平， /OE為低電平。595是串入并出帶有鎖存功能移位寄存器，它的使用方法很簡單，如下面的真值表，在正常使用時(shí)ST_CP為低電平， /OE為低電平。從DS每輸入一位數(shù)據(jù)，串行輸入時(shí)鐘SH_CP上升沿有效一次，直到八位數(shù)據(jù)輸入完畢，輸出時(shí)鐘ST_CP上升沿有效一次，此時(shí)，輸入的數(shù)據(jù)就被送到了輸出端。
      595具體使用的步驟:
      第一步：目的：將要準(zhǔn)備輸入的位數(shù)據(jù)移入74HC595數(shù)據(jù)輸入端上。
      方法：送位數(shù)據(jù)到_595。
      第二步：目的：將位數(shù)據(jù)逐位移入74HC595，即數(shù)據(jù)串入
      方法：SH_CP產(chǎn)生一上升沿，將DS上的數(shù)據(jù)移入74HC595中.從低到高
      第三步：目的：并行輸出數(shù)據(jù)。即數(shù)據(jù)并出
      方法：ST_CP產(chǎn)生一上升沿，將由DS上已移入數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)
      送入到輸出鎖存器。
      說明：從上可分析：從SH_CP產(chǎn)生一上升沿(移入數(shù)據(jù))和ST_CP產(chǎn)生一上升沿(輸出數(shù)據(jù))是二個(gè)獨(dú)立過程，實(shí)際應(yīng)用時(shí)互不干擾。即可輸出數(shù)據(jù)的同時(shí)移入數(shù)據(jù)。[1]

相關(guān)注釋
H=高電平狀態(tài)
      L=低電平狀態(tài)
      ↑=上升沿
      ↓=下降沿
      Z=高阻態(tài)
      NC=無變化
      ×=無關(guān)系
      當(dāng)MR為高電平，數(shù)據(jù)在SHCP上升沿進(jìn)入移位寄存器，在STCP上升沿輸出到并行端口，OE為使能端，低電平有效，當(dāng)OE為低時(shí)，輸出使能，為高關(guān)閉使能，并不影響其他輸入端。

真值表

      程序樣例    DS接MOSI,OE/GND接GND,SH_CP接SCLK,ST_CP接使能信號BIT0@P1,MR/VCC接POWER,如果不需要16位,改US16B,不使用H寄存器即可,還有SPI工作期間可以進(jìn)入低功耗,也可以執(zhí)行指令.

                        補(bǔ)充內(nèi)容：
                                                                                                                                                                                                論壇不知道怎么的，剛寫了一半就發(fā)表了，好吧，那就從新在寫下。    74hc595，在我眼中，有點(diǎn)像spi的樣子，不過，他只出不進(jìn)，也沒有什么協(xié)議。就是用的很普遍的移位寄存器及鎖存器。只不過，由于現(xiàn)在一一些器件都集成了spi或者iic等協(xié)議，不需要串轉(zhuǎn)并的接口，但一般場合下，用下也無傷大雅，所以我就摳門的想到了用這款芯片。    我選用的一款stm32f0開發(fā)板，一個(gè)74hc595芯片，一個(gè)一段共陰數(shù)碼管。借鑒青風(fēng)電子的庫函數(shù)，寫了下自己的串轉(zhuǎn)并的程序。    不知道為什么無法上傳文件壓縮包，那我就在在此貼上我的程序唄。

led.c

/******************** (C) COPYRIGHT 2011 青風(fēng)電子 ********************
* 文件名：led.c
* 描述：
* 實(shí)驗(yàn)平臺：青風(fēng)stm32f051開發(fā)板
* 描述：led驅(qū)動函數(shù)
* 作者：青風(fēng)
* 店鋪：qfv5.taobao.com
**********************************************************************************/
#include "led.h"
/**********************************************/
/* 函數(shù)功能； led燈初始化 */
/* 入口參數(shù)：無 */
/**********************************************/
unsigned char code_hex[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,
0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x76,0x73,0x3e,0x00
};
void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SDATA_595 |SCLK_595| RCK_595 ;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed =GPIO_Speed_Level_3;
GPIO_Init(RCK_PORT, &GPIO_InitStruct);
GPIO_SetBits(RCK_PORT, SDATA_595 |SCLK_595| RCK_595 );
}
void delay(u8 i)
{
while(i--);
}
/**********************************************/
/* 函數(shù)功能；打開led燈 */
/* 入口參數(shù)：無 */
/**********************************************/
void SDATA_0(void)
{
GPIO_ResetBits(RCK_PORT, SDATA_595 );
}
/**********************************************/
/* 函數(shù)功能；關(guān)掉led燈 */
/* 入口參數(shù)：無 */
/**********************************************/
void SDATA_1(void)
{
GPIO_SetBits(RCK_PORT, SDATA_595);
}
/**********************************************/
/* 函數(shù)功能；led翻轉(zhuǎn) */
/* 入口參數(shù)：無 */
/**********************************************/
void SCLK_0(void)
{
GPIO_ResetBits(RCK_PORT, SCLK_595 );
}
void SCLK_1(void)
{
GPIO_SetBits(RCK_PORT, SCLK_595 );
}
void RCK_0(void)
{
GPIO_ResetBits(RCK_PORT, RCK_595 );
}
void RCK_1(void)
{
GPIO_SetBits(RCK_PORT, RCK_595 );
}
void write_595(u8 temp) //上升沿將數(shù)據(jù)寫入寄存器
{
u8 i,temp0;
SCLK_0();
for(i=0;i<8;i++)
{
temp0=temp<<i ;
if(temp0&0x80)
SDATA_1();
else SDATA_0();
SCLK_1();
// delay(100);
SCLK_0();
}
}
void out_595(void)//上升沿輸出數(shù)據(jù)
{
RCK_0();
// delay(100);
RCK_1();
RCK_0();
}
void buffer_595(u8 temp)
{
write_595(temp);
out_595();
}